Fünf Jahre Porsche-Doppelkupplung | 12.04.2013
Doppelt gekuppelt
In den 1980er Jahren entwickelte Porsche für den Renneinsatz eine technische Weltneuheit und gewann damit Rennen: Das Doppelkupplungsgetriebe.
2013 kehrt die Getriebetechnologie auf die Rundstrecke zurück: Der neue 911 GT3 hat das schnellste und leistungsfähigste Porsche-Doppelkupplungsgetriebe – kurz PDK – das Porsche in einem Serienfahrzeug einsetzt. Je nach Modellreihe werden heute mehr als drei Viertel aller Porsche-Fahrzeuge mit PDK-Getriebe ausgeliefert – Tendenz weiter steigend.
Der ab 1984 eingesetzte Porsche 962 ist mit 54 Siegen und zahlreichen Meisterschaften der wohl erfolgreichste Rennsportwagen. Für ihn wurde das erste Porsche-Doppelkupplungsgetriebe entwickelt. In der Langstrecken-Weltmeisterschaft bewährte sich diese Getriebekonstruktion. Die Serienentwicklung wurde damals jedoch nicht weiterverfolgt, da die Elektronik und die Rechnerkapazitäten noch nicht ausgereift waren, um die hohen Komfortansprüche für den Betrieb in einem Straßenfahrzeug zu erfüllen.
Mit den Fortschritten in der Steuerungselektronik änderte sich dies nach der Jahrtausendwende. Porsche griff die Entwicklung wieder auf und präsentierte 2008 das erste Doppelkupplungsgetriebe für Seriensportwagen im 911 Carrera. Es löste das konventionelle Automatikgetriebe Tiptronic S ab und ist ideal auf die Sportwagen zugeschnitten: Das Porsche-Doppelkupplungsgetriebe vereint die Fahrdynamik und den sehr guten mechanischen Wirkungsgrad eines manuellen Schaltgetriebes mit dem hohen Schalt- und Fahrkomfort eines Automatikgetriebes. Schaltvorgänge absolvierte das Doppelkupplungsgetriebe bereits bei seinem Debüt um bis zu 60 Prozent schneller als ein Automatikgetriebe. Es ermöglicht zudem den Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung und reduzierte Kraftstoffverbräuche.
Die Gänge des PDK sind auf zwei Teilgetriebe verteilt, die über zwei parallele Lastschaltkupplungen mit dem Motor verbunden sind. Die ungeraden Gänge sowie der Rückwärtsgang sind mit der Kupplung I verbunden – dieses Paket bildet das erste Teilgetriebe. Die geraden Gänge sind dagegen als zweites Teilgetriebe mit der Kupplung II verbunden. Prinzipiell werden die einzelnen Gänge wie bei einem mechanischen Handschaltgetriebe über Schaltgabeln gewählt, die beim PDK jedoch elektrohydraulisch betätigt werden. Dabei sind die Gänge eins bis sechs sportlich ausgelegt – die Höchstgeschwindigkeit erreichen die Fahrzeuge im sechsten Gang. Der siebte Gang hat zur Kraftstoffeinsparung eine lange Übersetzung.
Mit dem neuen 911 GT3 erreichen die Fähigkeiten des PDK ein neues Plateau. Speziell für den Hochleistungssportwagen haben die Motorsport-Ingenieure das Doppelkupplungsgetriebe sowohl mechanisch, als auch steuerungstechnisch tief greifend überarbeitet. Resultat ist ein Getriebe, das dem Fahrer alle fahrdynamisch wichtigen Eigenschaften des bisher manuellen Schaltgetriebes bietet und mit den Performance-Vorteilen des Doppelkupplungsgetriebes ergänzt. Im Rundstreckeneinsatz kann es deshalb vergleichbar einem sequenziellen Schaltgetriebe gefahren werden – mit noch mehr Potenzial und emotionalem Fahrspaß.
Schaltstrategie und Reaktionszeit des PDK im 911 GT3 sind konsequent auf maximale Performance entwickelt und unterscheiden sich grundlegend von der der anderen Porsche-Sportwagen. Der Fahrer spürt das insbesondere beim manuellen Hochschalten in Form einer „Blitzschaltung“: Hierbei sind Reaktionszeiten von unter 100 Millisekunden möglich. Zur Steigerung der Fahr-Performance erfolgen die Blitzschaltungen mit einer Momentenüberhöhung und die Gangwechsel werden mit einer hochdynamischen Anpassung der Motordrehzahl an den neu gewählten Gang umgesetzt. Dabei liegen die Schaltzeiten in einer Größenordnung, die bisher dem Motorsport vorbehalten war.
Die Fahrdynamik eines auf optimale Rundenzeiten gefahrenen Sportwagens wird auch von der Kupplung mitbestimmt. Deshalb verfügt das PDK im 911 GT3 über die Funktion „Paddle-Neutral“. Zieht der Fahrer an beiden Schaltpaddles gleichzeitig, werden die Kupplungen des PDK geöffnet und der Kraftfluss zwischen Motor und Antrieb unterbrochen. Werden beide Schaltpaddles wieder gelöst, schließt die Kupplung bei ausgeschaltetem PSM blitzartig. Ist das PSM eingeschaltet, wird die Kupplung schnell, aber weniger impulsartig geschlossen.
Diese Funktion bietet im Wesentlichen zwei Vorteile: So kann der Fahrer zum Beispiel das Fahrverhalten eines bei Nässe in der Kurve untersteuernden Fahrzeuges durch Ziehen der Paddles neutralisieren und so zusätzliche Seitenführungskraft an den Rädern der Hinterachse aufbauen. Der zweite Aspekt betrifft die individuelle Beeinflussung der Fahrdynamik durch das impulsartige Einsetzen der Antriebskraft beim Einkuppeln. Vergleichbar einer traditionellen Kupplung in Verbindung mit einem Handschaltgetriebe kann so bei dynamischem Einlenken das Fahrzeugheck bewusst destabilisiert werden.
